(57)【要約】【目的】バンド毎に無線パラメータ（パイロット長あるいはパイロット間隔など）を異ならせて各バンドあるいは各周波数におけるチャネル推定精度を向上する。【構成】無線通信に使用する周波数帯が周波数軸上で離間した関係にある第１の周波数帯と第２の周波数帯とを含む複数の周波数帯に分断された無線通信システムにおいて、前記第１の周波数帯では無線フォーマットに関わる第１のパラメータを共通して用い、前記第２の周波数帯では、無線フォーマットに関わる第２のパラメータを共通して用い、該第１のパラメータと該第２のパラメータとは互いに異なるようにする。前記第１、第２のパラメータは、パイロット長又はパイロット時間間隔又はガードインターバル長又はマルチキャリアのサブチャンネル間隔のいずれかである。【選択図】図１
2010124480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信に使用する周波数帯が周波数軸上で離間した関係にある第１の周波数帯と第２の周波数帯とを含む複数の周波数帯に分断された無線通信システムにおいて、
前記第１の周波数帯では無線フォーマットに関わる第１のパラメータを共通して用い、前記第２の周波数帯では、無線フォーマットに関わる第２のパラメータを共通して用い、
該第１のパラメータと該第２のパラメータとは互いに異なる、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記第１、第２のパラメータは、パイロット長又はパイロット時間間隔又はガードインターバル長又はマルチキャリアのサブチャンネル間隔のいずれかである、
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
無線通信に使用する周波数帯が周波数軸上で離間した関係にある第１の周波数帯と第２の周波数帯とを含む複数の周波数帯に分断された無線通信システムにおける送信装置において、
前記第１の周波数帯では無線フォーマットに関わる第１のパラメータを共通的に設定し、前記第２の周波数帯では、無線フォーマットに関わる第２のパラメータを共通的に設定する無線フォーマット設定部と、
該無線フォーマット設定部によって設定された無線フォーマットに従って無線信号の送信を行なう送信機とを備え、
該第１のパラメータと該第２のパラメータとは互いに異なる、
ことを特徴とする無線通信システムにおける送信装置。
【請求項４】
無線通信に使用する周波数帯が周波数軸上で離間した関係にある第１の周波数帯と第２の周波数帯とを含む複数の周波数帯に分断された無線通信システムにおける受信装置において、
前記第１の周波数帯で送信される無線信号は、共通して設定された無線フォーマットに関わる第１のパラメータに基づいて復調を行い、前記第２の周波数帯で送信される無線信号は、共通して設定された無線フォーマットに関わる第２のパラメータに基づいて復調を行う復調部、
を備えたことを特徴とする無線通信システムにおける受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はマルチバンドまたは異なる複数の無線周波数を使用する無線通信システム、送信装置及び受信装置に係わり、特に、各バンドまたは無線周波数毎に異なる無線伝送方式（無線伝送パラメータ）を用いる無線通信システムおよび送信装置、受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
第２世代携帯電話システムでは800MHz帯、1.5GHz帯など複数の周波数帯を使用している。また、第３世代携帯電話システムIMT-2000では現在2GHz帯が使用されているが近い将来800MHz帯の使用も検討されている。このように１つの携帯電話システムにおいて複数の周波数帯を使用することは周知の事実となっている。
マルチバンドの無線通信システム、すなわち、複数の帯域幅（バンド）を用いた無線通信システム、あるいは、複数の異なる無線周波数を使用するマルチキャリア無線通信システムにおいて、従来はすべて同じ無線パラメータ（無線フォーマット）を用いていた。すなわち、無線フォーマットとして、(1)チャネル推定に必要な内挿パイロットの長さ、(2)シンボル間干渉を防止するためのガードインターバルＧＩの長さ、(3)マルチキャリアにおけるサブキャリア数あるいはサブキャリア間隔等があるが、従来はこれら無線パラメータ（フォーマット）は無線周波数やバンドに関係なく同じであった。しかし、使用する周波数帯が異なれば、伝播特性が変わり、受信性能もそれに応じて異なる。図１５はマルチバンドの説明図であり、説明を簡素化するために周波数帯を1GHz帯と２GHz帯としているが、この周波数帯に限定するものではなく、また、２つのバンドに限定するものでもない。
(1) パイロットを内挿する無線伝送システム
周波数帯が1GHzと2GHzを用いた無線伝送システムでは移動速度が同じでも、使用する周波数帯によってフェージング速度が倍異なる。このため、チャネル推定ために同じ長さの内挿パイロットを用いるとチャネル推定精度が1GHzと2GHzで異なり、２GHz帯では１GHz帯に比べ受信性能が劣化する。しかし、従来は図１６に示すように、周波数帯に関係なくデータＤＴ１，ＤＴ２に内挿するパイロットＰＬ１、ＰＬ２の長を同一長にしており、チャネル推定精度が２GHz帯において劣化する問題があった。
図１７はかかる従来のパイロット長を周波数帯に関係なく一定にした場合の送信装置の構成図、図１８は受信装置の構成図である。
送信装置において、変調部１ａは、送信データにたとえばＱＰＳＫ変調を施し、パイロット挿入部１ｂはQPSKの同相成分、直交成分にパイロット信号ＰＬを挿入し、１GHz用送信機１ｃは該パイロットＰＬが挿入された信号の周波数を１GHzにアップコンバートして送信し、２GHz用送信機１ｄは該パイロットＰＬが挿入された信号の周波数を２GHzにアップコンバートして送信する。なお、パイロットの挿入はＱＰＳＫ変調前でも良い。
受信装置において、１GHz用受信機２ａは１GHzの高周波受信信号をべースバンド信号にダウンコンバートして選択部２ｃに入力し、２GHz用受信機２ｂは同様に２GHzの高周波受信信号をべースバンド信号にダウンコンバートして選択部２ｃに入力する。選択部２ｃは図示しない制御部から出力された１GHz／２GHz選択信号ＳＥＬが指示する受信機から出力するべースバンド信号を選択し、パイロット抽出部２ｄと復調部２ｅに入力する。パイロット抽出部２ｄは入力信号よりパイロットを抽出し、チャネル推定部２ｆは抽出したパイロット信号と既知のパイロット信号とを用いてチャネル(パスの伝搬特性)を推定する。復調部２ｅは該チャネル推定値に基づいてデータ信号にチャネル補償を施し、しかる後、送信データを復調する。
以上のように、送信装置は１GHz／２GHz ともに同じ長さのパイロット信号を挿入し、同一の無線フォーマットで無線信号として送信する。このため、２GHzで送信されたデータを復調する際、チャネル推定精度が劣化するため高精度のデータ復調ができない。
(2) ガードインターバルを挿入する無線伝送システム
シンボル間干渉を防止するためにガードインターバルＧＩを挿入する無線伝送システムでは、基地局と移動局の位置関係によって必要なガードインターバル長が異なる。例えば１GHzと２GHzでは伝播損失が異なり、１GHzの方が遠くへ到達することが知られており、１GHz帯の遅延スプレッドの方が長くなる。ガードインターバル長は最大遅延スプレッドの長さに合わせて決めるのが一般的である。すなわち、バンド毎に同じガードインターバル長（同じ無線フォーマット）の場合、遅延スプレッドが最長となる基地局と移動局の位置関係を想定してガードインターバル長を決める必要がある。図１９は従来の無線フォーマットの例であり、１GHzの遅延スプレッドに基づいて１GHZ／２GHzのガードインターバルＧＩの長さを決めている。以上より、２GHz帯ではガードインターバルが長くなりすぎ、すなわち、無用なガードインターバル長を用意することになり伝送効率が悪くなる問題がある。
図２０はガードインターバルＧＩを同一にした場合の無線伝送システムにおける送信装置、図２１は受信装置の構成図であり、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：OFDM）方式によりマルチキャリア伝送する例であり、１GHZ／２GHzともに同じ長さのガードインターバルが挿入されたデータを送信機から送信する。
送信装置において、マルチキャリア変調部３ａのシリアル／パラレル変換部３ａ1は送信データをN個の並列データに変換し、ＩＦＦＴ部３ａ2は各並列データをＮ個のサブキャリア成分としてＩＦＦＴ演算処理し、パラレル／シリアル変換部３ａ3はＮシンボルのＩＦＦＴ演算処理結果を直列に変換して出力する。ガードインターバル付加部３ｂは予め設定されている一定長のガードインターバルをNシンボルの先頭に付加し、１GHz用送信機３ｃは該ガードインターバルが挿入された信号の周波数を１GHzにアップコンバートして送信し、２GHz用送信機３ｄは該ガードインターバルが挿入された信号の周波数を２GHzにアップコンバートして送信する。
受信機において、１GHz用受信機４ａは１GHzの高周波受信信号をべースバンド信号にダウンコンバートして選択部４ｃに入力し、２GHz用受信機４ｂは同様に２GHzの高周波受信信号をべースバンド信号にダウンコンバートして選択部４ｃに入力する。選択部４ｃは図示しない制御部から出力された１GHz／２GHz選択信号ＳＥＬが指示する受信機から出力するべースバンド信号を選択し、ガードインターバル除去部４ｄに入力する。ガードインターバル除去部４ｄは入力信号よりガードインターバルを除去してＦＦＴ部４ｅに入力する。ＦＦＴ部４ｅは入力信号をNシンボルにパラレル変換し、ついで、ＮポイントＦＦＴ演算処理を行ない、ＦＦＴ演算結果をシリアルに変換して復調部４ｆに入力する。復調部４ｆは、入力信号より送信データを復調する。
以上のように、送信機は１GHz／２GHz ともに同じ長さのガードインターバルを挿入して同一の無線フォーマットで無線信号として送信する。このため、２GHzではガードインターバルが長くなりすぎ伝送効率が悪くなる。
(3)マルチバンドにおけるマルチキャリア伝送システム
図２２に示すようにマルチバンド（１GHz帯および２GHz帯）のそれぞれでOFDM方式によりマルチキャリア伝送する無線通信システムでは、フェージングにより周波数変動が生じると、隣り合うサブキャリア間の直交性が崩れる。この直交性の崩れ度合は、使用する周波数帯によって異なる。すなわち、移動速度が同じでも２GHz帯では１GHz帯に比べて周波数変動量が２倍になるため、１GHz帯に比べて劣化量も大きくなる。
OFDMでは送信信号をシリアル/パラレル変換(N個の並列信号に変換)して信号速度を低くし、各サブキャリアにN個の各送信信号を割り当て伝送する方式である。シリアル／パラレル変換後の信号速度（=1/T Hz）によってサブキャリア間隔または帯域幅が決まる。サブキャリア間隔は周波数軸上で直交するように1/2T間隔で並べられる。このＯＦＤＭ伝送方式では前述のようにマルチパスフェージングによって周波数がふらつき、各サブキャリ間の直交性が崩れると性能が劣化する。そのため、予め周波数間隔はそのふらつきを予想してバンド毎に劣化が生じない間隔にする必要がる。しかし、従来のマルチバンドの無線伝送システムにおいて各バンドにおけるサブキャリア間隔は1GHzと2GHzで同じである。なお、マルチバンド（１GHz帯および２GHz帯）のそれぞれでOFDM方式によりマルチキャリア伝送する無線通信システムは図２０、図２１と同一の構成になる。
周波数により信号劣化の度合が異なる場合、受信状態の良い周波数チャネルの信号を選択受信する技術がある(特許文献１)。この従来技術では、複数の送信局が異なる周波数で同一の内容の送信を行なう多周波数ネットワークにおいて、受信局が、周波数が異なる2つのチャネルにて送られてくる信号の受信レベルを検出し、受信レベルの大きなチャネルの信号を用いて復元する。
また、同一周波数帯を使用する様々な方式の無線通信装置が存在する場合、無線通信の干渉が発生すると予想される周波数、時間または方向を求め、これを避けて無線通信する技術がある(特許文献２)。
しかし、これらの従来技術はマルチバンドの無線通信システムおよびマルチキャリア無線通信システムにおいて、各バンドあるいは各周波数における受信性能をそれぞれ向上するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−６４４５８号公報
【特許文献２】特開２００２−３００１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上から本発明の目的は、マルチバンドの無線通信システムおよびマルチキャリア無線通信システムにおいて、各バンドあるいは各周波数における受信性能をそれぞれ向上し、かつ、伝送効率を向上することである。
本発明の別の目的は、各周波数において内挿するパイロットの長さを変えることにより、各周波数におけるチャネル推定精度を向上して受信性能を向上し、伝送効率を改善することである。
本発明の別の目的は、各バンドあるいは各周波数において挿入するガードインターバルの長さを変えることにより、各バンドあるいは各周波数におけるシンボル間干渉を低減して受信性能を向上し、伝送効率を改善することである。
本発明の別の目的は、各バンドにおけるマルチキャリアのサブキャリア数、またはサブキャリア間隔を異ならせることにより、各バンドにおいて周波数変動による影響を低減して受信性能を向上し、伝送効率を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
・無線通信システム
本発明の第１は無線通信に使用する周波数帯が周波数軸上で離間した関係にある第１の周波数帯と第２の周波数帯とを含む複数の周波数帯に分断された無線通信システムであり、前記第１の周波数帯では無線フォーマットに関わる第１のパラメータを共通して用い、前記第２の周波数帯では、無線フォーマットに関わる第２のパラメータを共通して用い、該第１のパラメータと該第２のパラメータとは互いに異なるようにした無線通信システムである。なお、前記第１、第２のパラメータは、パイロット長又はパイロット時間間隔又はガードインターバル長又はマルチキャリアのサブチャンネル間隔のいずれかである。
・送信装置
本発明の第２は、無線通信に使用する周波数帯が周波数軸上で離間した関係にある第１の周波数帯と第２の周波数帯とを含む複数の周波数帯に分断された無線通信システムにおける送信装置であり、前記第１の周波数帯では無線フォーマットに関わる第１のパラメータを共通的に設定し、前記第２の周波数帯では、無線フォーマットに関わる第２のパラメータを共通的に設定する無線フォーマット設定部と、該無線フォーマット設定部によって設定された無線フォーマットに従って無線信号の送信を行なう送信機とを備え、該第１のパラメータと該第２のパラメータとは互いに異なるようにした無線通信システムにおける送信装置である。
・受信装置
本発明の第３は、無線通信に使用する周波数帯が周波数軸上で離間した関係にある第１の周波数帯と第２の周波数帯とを含む複数の周波数帯に分断された無線通信システムにおける受信装置であり、前記第１の周波数帯で送信される無線信号は、共通して設定された無線フォーマットに関わる第１のパラメータに基づいて復調を行い、前記第２の周波数帯で送信される無線信号は、共通して設定された無線フォーマットに関わる第２のパラメータに基づいて復調を行う復調部を備えている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、バンド毎にあるいは無線周波数毎にパイロット長あるいはパイロット間隔を異ならせるようにしたから、各バンドあるいは各周波数におけるチャネル推定精度を向上して受信性能を向上でき、また伝送効率を改善することができる。
本発明によれば、各バンドあるいは各周波数において挿入するガードインターバルの長さを変えることにより、各バンドあるいは各周波数におけるシンボル間干渉を低減して受信性能を向上し、伝送効率を改善することができる。
本発明によれば、各バンドにおけるマルチキャリアのサブキャリア数（Ｎ，Ｍ）、またはサブキャリア間隔を異ならせることにより、周波数帯域が高いバンドにおける周波数変動による影響を低減して受信性能を向上し、伝送効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】複数の異なる無線周波数を使用する無線通信システムにおいて、無線周波数毎にパイロット長を異ならせる第１実施例の第1の原理説明図である。
【図２】複数の異なる無線周波数を使用する無線通信システムにおいて、無線周波数毎にパイロット長を異ならせる第１実施例の第２の原理説明である。
【図３】各バンドまたは無線周波数毎にガードインターバル長を異ならせる第２実施例の原理説明図である。
【図４】各バンドにおいてマルチキャリア変調で無線通信する場合、各バンドにおけるマルチキャリアのサブキャリア数を異ならせ、またはサブキャリア間隔を異ならせる第４実施例の原理説明図である。
【図５】サブキャリア間隔を大きくすることにより周波数変動による影響を低減できることを説明する図である。
【図６】複数の異なる無線周波数を使用する無線通信システムにおいて、無線周波数毎にパイロット長を異ならせる第１実施例の送信装置の構成図である。
【図７】第１実施例の受信装置の構成図である。
【図８】第１実施例の受信装置の別の構成図である。
【図９】マルチバンドのバンド毎にOFDM送信する無線通信システムにおいて、バンド毎にガードインターバル長を異ならせる第２実施例の送信装置の構成図である。
【図１０】第２実施例の受信装置の構成図である。
【図１１】第２実施例の送信装置の別の構成図である。
【図１２】第２実施例の送信装置の更に別の構成図である。
【図１３】マルチバンドのバンド毎にOFDM送信する無線通信システムにおいて、バンド毎にサブキャリア数を異ならせてサブキャリア間隔を異ならせる第３実施例の送信装置の構成図である。
【図１４】第３実施例の受信装置の構成図である。
【図１５】マルチバンドの説明図である。
【図１６】周波数帯に関係なくデータに内挿するパイロットＰＬ１、ＰＬ２の長を同一長にする従来例説明図である。
【図１７】従来の周波数帯に関係なくパイロット長を一定にした場合の送信装置の構成図である。
【図１８】従来の周波数帯に関係なくパイロット長を一定にした場合の受信装置の構成図である。
【図１９】ガードインターバル長を周波数帯に関係なく一定にした場合の従来例説明図である。
【図２０】ガードインターバル長を周波数帯に関係なく一定にした場合の送信装置の構成図である。
【図２１】ガードインターバル長を周波数帯に関係なく一定にした場合の受信装置の構成図である。
【図２２】直交性の崩れ度合が周波数により異なることを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
(A1) 本発明の概略
本発明は、マルチバンドまたは複数の異なる無線周波数（例えば、非連続２つのバンド、離間した２つのバンド、異なる周波数帯に属する２つの無線周波数等）を使用する無線通信システムであり、この無線通信システムでは各バンドまたは無線周波数毎に異なる無線伝送パラメータ（伝送方式）を用いる。すなわち、各バンドまたは無線周波数毎に異なる無線パラメータ（フォーマット）でデータを送信することにより、各バンドまたは無線周波数毎に前記無線伝送パラメ−タ（伝送方式）を異ならせる。
尚、ここで、３以上のバンドを使用する場合に、そのうちの２つのバンドについて各バンド毎に異なる無線パラメータ（フォーマット）でデータを送信する場合であっても、２つのバンド（マルチバンド）を使用することには変わりがなく、使用する２つのバンドの各バンド毎に異なる無線伝送パラメータを用いていると解することができる。
もちろん、使用するバンドの全てについて異なる無線伝送パラメータを用いることもできる。
また、パラメータ（フォーマット）を異ならせる際に、各バンドを利用する無線通信装置（無線送信装置又は無線受信装置）に共通的に異ならせることが好ましい。
例えば、第１のバンドを利用して通信する無線通信装置は一律に、第１のパラメータが適用された第１のバンドを使用し、第２のバンドを利用して通信する無線通信装置は一律に、第２のパラメータが適用された第２のバンドを使用するのである。
また、そのパラメータの設定は、無線通信装置が第１のバンド及び第２のバンドを使用することを外部入力等により指示された場合に、各バンドについてそれぞれ対応するパラメータを記憶部から読み出し、制御部は、読み出したパラメータに従って、各部の制御を行うようにすることで行うことが望ましい。
もちろん、１つの無線通信装置が１つのバンドしか対応していない場合は、他の無線通信装置が異なる他の１つのバンドを使用し、それぞれ第１のバンドに適合したパラメータ、第２のバンドに適合したパラメータを使用することが望ましい。尚、この際、やはり無線通信装置の各々は、いずれのバンドにも対応可能なように、記憶部に、各バンドに応じた無線パラメータを記憶しておき，指定されたバンドに応じた無線パラメータを制御部が、読み出して制御に用いることが望ましい。
また、異なる３つのバンドである、第１、第２、第３のバンド（第１のバンドと第２のバンドの周波数間隔より第２のバンドと第３のバンドの周波数間隔の方が広いものとする）を使用する場合に、第１と第２では同じ無線パラメータを利用し、第２と第３のバンド間では異なる無線パラメータを使用することもできる。
これにより、周波数が異なることに起因する問題が顕著に生ずる部分を狙い撃ちして対応することができるからである。
また、第１のバンド、第２のバンドを使用する無線通信装置は、１つの無線通信装置（無線基地局）であることが望ましいが、異なる無線通信装置であってもよい。
異なる無線通信装置である場合に、好ましくは、同じ通信事業者に属するか、又は、後述するパラメータ以外は同じ無線通信方式（例えばＯＦＤＭ）を採用するか、又は、同じ無線通信システム（例えば第４世代移動通信システム）に属するか、又は、コアネットワークを共通とすることが望ましい。
もちろん、後述するような無線パラメータを異ならせるのであれば、第１のバンドは第１の通信事業者、第２のバンドは第２の通信事業者に属するようにしても差し支えない。
また、第１のバンド、第２のバンドを使用する無線通信装置は、１つの無線通信装置であろうが、異なる無線通信装置であろうが、符号化方式、復号化方式、変復調方式は同じ方式を採用するが、無線区間において送受信される無線フォーマット（例えば、後述する各フォーマット）が異なる様にされていることが望ましい。無線パラメータ（フォーマット）を異ならせる第1の具体方法は、各バンドまたは無線周波数毎にパイロット長を異ならせることである。これにより、各周波数におけるチャネル推定精度が向上して受信性能および伝送効率を改善することができる。
無線パラメータ（フォーマット）を異ならせる第２の具体方法は、各バンドまたは無線周波数毎にパイロット間隔を異ならせることである。これにより、各周波数におけるチャネル推定精度が向上して受信性能および伝送効率を改善することができる。
無線パラメータ（フォーマット）を異ならせる第３の具体方法は、各バンドまたは無線周波数毎にガードインターバル長を異ならせることである。これにより、各バンドあるいは各周波数におけるシンボル間干渉を低減して受信性能および伝送効率を改善することができる。
無線パラメータ（フォーマット）を異ならせる第４の具体方法は、各バンドにおいてマルチキャリア変調で無線通信する場合、各バンドにおけるマルチキャリアのサブキャリア数を異ならせ、またはサブキャリア間隔を異ならせることである。これにより、各バンドにおける周波数変動による影響を低減して受信性能および伝送効率を改善することができる。
【０００９】
(A2) 本発明の原理
本発明の原理は、マルチバンドの各バンド、あるいはマルチキャリアの各周波数の無線パラメータ（フォーマット）をその周波数帯に合ったものにすることである。
もちろん、先に説明したように、使用する全てのバンドについてこのようなパラメータ（フォーマット）の適合化を図るのではなく、少なくとも２つのバンドについてパラメータの適合化が図られればよい。但し、好ましくは使用する全てのバンドの各々について無線パラメータを適合化させることが望ましい。
無線フォーマットを一致させる第1の方法は、マルチバンド（例えば、２つの離間したバンド、非連続のバンド等）または複数の異なる無線周波数（例えば、異なるバンドに属する２つの無線周波数等）を使用する無線通信システムにおいて、バンド毎に、あるいは無線周波数毎にパイロット長を異ならせることである。これにより、各バンドあるいは各周波数におけるチャネル推定精度が向上して受信性能を向上できる。パイロット長を異ならせるには、図１に示すように１GHz帯の内挿パイロットＰＬ１の挿入間隔ｙに対し２GHz帯の内挿パイロットＰＬ２の挿入間隔をｙ／２にする。伝播路推定を行う場合、内挿パイロットを用いるが、挿入間隔が密になることで推定精度を上げることができる。
パイロット長を異ならせる別の方法は、図２に示すように２GHz帯の内挿パイロットの長さを１GHz帯の内挿パイロット長ｘの２倍にすることである。これにより、図１の場合と同様に推定精度を上げることができる。
無線フォーマットを一致させる第２の方法は、各バンドまたは無線周波数毎にガードインターバル長を異ならせることである。これにより、各バンドあるいは各周波数におけるシンボル間干渉が低減して受信性能を向上できる。すなわち、図３に示すようにバンド毎にあるいは周波数毎に異なるガードインターバル長を用意し、最も周波数の高いバンド(２GHz)には最も短いガードインターバル長を、最も周波数の低いバンド(１GHz)には最も長いガードインターバル長を割り当てる。これは、周波数が高いほど伝播距離が短くなり、遅延スプレッドも短くなるためである。遅延スプレッドが短い位置にいる移動局はガードインターバル長の短い無線フォーマット（バンド）を用いることで伝送効率を上げることができる。
無線フォーマットを一致させる第３の方法は、各バンドにおいてマルチキャリア変調で無線通信する場合、各バンドにおけるマルチキャリアのサブキャリア数を異ならせ、またはサブキャリア間隔を異ならせることである。これにより、各バンドにおける周波数変動による影響を低減して受信性能を向上し、伝送効率を改善することができる。すなわち、図４に示すように２GHz帯のサブキャリア数Ｍを１GHz帯のサブキャリア数サブキャリア数Ｎより少なくすることにより(Ｍ<Ｎ)、サブキャリア間隔を２GHz帯では１GHz帯より大きくする。これにより、各バンドにおける周波数変動による影響を低減して受信性能を向上し、伝送効率を改善することができる。
図５はサブキャリア間隔を大きくすることにより周波数変動による影響を低減できることを説明する図である。
１GHz帯のシンボル数Ｎのサブキャリア間隔１／２Ｔaは
１／２Ｔa＝１／Ｎ
２GHz帯のシンボル数Ｍのサブキャリア間隔１／２Ｔbは
１／２Ｔb＝１／Ｍ
である。Ｎ＞Ｍであるから、図示するように２GHz帯のサブキャリア間隔１／２Ｔbの方が１GHz帯のサブキャリア間隔１／２Ｔaより大きい。ここで周波数Δｆの周波数変動が発生した場合を考察すると、２GHz帯における隣接周波数に対する漏れＣＴ2はサブキャリア間隔を広くしたことにより１GHz帯における隣接周波数に対する漏れＣＴ1より小さくなっており、周波数変動による影響を低減することができる。
【００１０】
（B）第１実施例
図６は複数の異なる無線周波数を使用する無線通信システムにおいて、無線周波数毎にパイロット長を異ならせる第１実施例の送信装置の構成図、図７は受信装置の構成図である。
送信装置において、変調部１１は、送信データにたとえばＱＰＳＫ変調を施し、第１のパイロット挿入部１２はパイロット発生部１３から発生する１GHz用のパイロット信号ＰＬ1(図１、図２参照)をQPSKの同相成分、直交成分に挿入し、１GHz用送信機１４は該パイロットＰＬ１が挿入された信号の周波数を１GHzにアップコンバートして送信してアンテナ１５より送信する。また、第２のパイロット挿入部１６はパイロット発生部１３から発生する２GHz用のパイロット信号ＰＬ２(図１、図２参照)をQPSKの同相成分、直交成分に挿入し、２GHz用送信機１７は該パイロットＰＬ２が挿入された信号の周波数を２GHzにアップコンバートして送信してアンテナ１８より送信する。
受信装置において、１GHz用受信機２１はアンテナ２０により受信された１GHzの高周波受信信号をべースバンド信号にダウンコンバートして選択部２２に入力し、２GHz用受信機２４はアンテナ２３により受信された２GHzの高周波受信信号をべースバンド信号にダウンコンバートして選択部２２に入力する。選択部２２は図示しない制御部から出力された１GHz／２GHz選択信号ＳＥＬが指示する受信機から出力するべースバンド信号を選択し、パイロット抽出部２５と復調部２７に入力する。パイロット抽出部２５は１GHz／２GHz選択信号ＳＥＬに基づいて入力信号よりパイロット(複素信号)を抽出し、その平均結果をチャネル推定部２６に入力する。チャネル推定部２６は入力されたパイロット信号と既知のパイロット信号を用いてチャネル(パスの伝搬特性)を推定する。復調部２７は該チャネル推定値に基づいてデータ信号にチャネル補償を施し、しかる後、送信データを復調する。
図６では同一の送信データに１GHz／２GHz用のパイロットＰＬ１，ＰＬ２を挿入して１GHz用送信機１４、２GHz用送信機１７でそれぞれ送信した場合であるが、図８に示すように、別々の送信データ１，２を変調器１１，１１′で個々に変調し、それぞれの変調結果に１GHz／２GHz用のパイロットＰＬ１，ＰＬ２を挿入して１GHz用送信機１４、２GHz用送信機１７でそれぞれ送信するように構成することもできる。この場合、パイロットの挿入を変調前に行なうことができる。又、以上では無線周波数毎にパイロット長を変えた場合であるが、バンド毎にパイロット長を変更するように構成することもできる。
以上、第１実施例によれば、バンド毎にあるいは無線周波数毎にパイロット長あるいはパイロット間隔を異ならせるようにしたから、各バンドあるいは各周波数におけるチャネル推定精度を向上して受信性能を向上でき、また伝送効率を改善することができる。
【００１１】
（C）第２実施例
図９はマルチバンドのバンド毎にOFDM送信する無線通信システムにおいて、バンド毎にガードインターバル長を異ならせる第２実施例の送信装置の構成図、図１０は受信装置の構成図である。
送信装置において、マルチキャリア変調部３１のシリアル／パラレル変換部３１ａは送信データをN個の並列データに変換し、ＩＦＦＴ部３１ｂは各並列データをＮ個のサブキャリア成分としてＩＦＦＴ演算処理し、パラレル／シリアル変換部３１ｃはＮシンボルのＩＦＦＴ演算処理結果(OFDMシンボル)を直列に変換して出力する。第１のガードインターバル付加部３２は、ＧＩ長指示部３３から指示されている１GHz用の長さのガードインターバル(図3参照)をNシンボル(OFDMシンボル)の先頭に付加し、１GHz用送信機３４は該ガードインターバルが挿入された信号の周波数を１GHzにアップコンバートしてアンテナ３５から送信する。また、第２のガードインターバル付加部３６は、ＧＩ長指示部３３から指示されている２GHz用の長さのガードインターバル(図3参照)をNシンボル（OFDMシンボル）の先頭に付加し、２GHz用送信機３４は該ガードインターバルが挿入された信号の周波数を２GHzにアップコンバートしてアンテナ３８から送信する受信機において、１GHz用受信機４１はアンテナ４０で受信した１GHzの高周波受信信号をべースバンド信号にダウンコンバートして選択部４４に入力し、２GHz用受信機４３はアンテナ４２で受信した２GHzの高周波受信信号をべースバンド信号にダウンコンバートして選択部４４に入力する。選択部４４は図示しない制御部から出力された１GHz／２GHz選択信号ＳＥＬが指示する受信機から出力するべースバンド信号を選択し、ガードインターバル除去部４５に入力する。ガードインターバル除去部４５は１GHz／２GHz選択信号ＳＥＬの指示にしたがって、入力信号より１GHzあるいは２GHzのガードインターバルを除去してＦＦＴ部４６に入力する。ＦＦＴ部４６は入力信号をNシンボルにパラレル変換し、ついで、ＮポイントＦＦＴ演算処理を行ない、ＦＦＴ演算結果をシリアルに変換して復調部４７に入力する。復調部４７は、入力信号より送信データを復調する。
図９では同一のOFDMシンボルに１GHz／２GHz用のガードインターバルＧ１，Ｇ２を挿入して１GHz用送信機１４、２GHz用送信機１７で送信した場合であるが、図１１に示すように、別々の送信データ１，２にマルチキャリア変調器３１，３１′でそれぞれマルチキャリア変調し、それぞれの変調結果であるOFDMシンボルに１GHz／２GHz用のガードインターバルを挿入して１GHz用送信機３５、２GHz用送信機３８で送信するように構成することもできる。
また、以上ではマルチバンドのバンド毎にガードインターバル長を変更した場合であるが、マルチキャリアのキャリア周波数毎にガードインターバル長を変更するようにもできる。図１２はかかるマルチキャリア伝送システムにおいて、周波数毎にガードインターバル長を変更する送信装置の構成図である。マルチキャリア変調部５１を構成する各シングルキャリア変調部５１ａ〜５１ｎは送信データDATA１〜DATAｎに対して所定の変調(たとえばＱＰＳＫ変調)を施し、第１〜第ｎガードインターバル付加部５２ａ〜５２ｎは、ＧＩ長指示部５３から指示されているガードインターバル長に基づいてN個のデータの先頭に所定の長さのガードインターバルＧ１〜Ｇｎをそれぞれ変調データに挿入し、第１〜第ｎ送信機５４ａ〜５４ｎは該ガードインターバルが挿入されたデータをアンテナ５４ａ〜５４ｎを介して送信する。
以上、第２実施例によれば、各バンドあるいは各周波数において挿入するガードインターバルの長さを変えることにより、各バンドあるいは各周波数におけるシンボル間干渉を低減して受信性能を向上し、伝送効率を改善することができる。
【００１２】
（Ｄ）第３実施例
図１３はマルチバンドのバンド毎にOFDM送信する無線通信システムにおいて、バンド毎にサブキャリア数を異ならせてサブキャリア間隔を異ならせる第３２実施例の送信装置の構成図、図１４は受信装置の構成図である。
変調部６１は例えば送信データにＱＰＳＫ変調を施して複素データにして出力する。第1のマルチキャリア変調部６２において、シリアル／パラレル変換部６２ａは送信データをＮ個の並列データに変換し、ＩＦＦＴ部６２ｂは各並列データをＮ個のサブキャリア成分としてＩＦＦＴ演算処理し、図示しないパラレル／シリアル変換部はＮシンボルのＩＦＦＴ演算処理結果(OFDMシンボル)を直列に変換して出力する。第１のガードインターバル付加部６３は所定長のガードインターバルをNシンボル(OFDMシンボル)の先頭に付加し、１GHz用送信機６４は該ガードインターバルが挿入された信号の周波数を１GHzにアップコンバートしてアンテナ６５から送信する。なお、ガードインターバル付加部６３は１GHz用の長さのガードインターバルを挿入することもできる。
また、第２のマルチキャリア変調部６６において、シリアル／パラレル変換部６６ａは送信データをＭ個（Ｍ＜Ｎ）の並列データに変換し、ＩＦＦＴ部６６ｂは各並列データをＭ個のサブキャリア成分としてＩＦＦＴ演算処理し、図示しないパラレル／シリアル変換部はＭシンボルのＩＦＦＴ演算処理結果(OFDMシンボル)を直列に変換して出力する。第２のガードインターバル付加部６７は所定長のガードインターバルをＭシンボル(OFDMシンボル)の先頭に付加し、２GHz用送信機６８は該ガードインターバルが挿入された信号の周波数を２GHzにアップコンバートしてアンテナ６９から送信する。なお、ガードインターバル付加部６７は２GHz用の長さのガードインターバルを挿入することもできる。
受信機において、１GHz用受信機７１はアンテナ７０で受信した１GHzの高周波受信信号をべースバンド信号にダウンコンバートして選択部７４に入力し、２GHz用受信機７３はアンテナ７２で受信した２GHzの高周波受信信号をべースバンド信号にダウンコンバートして選択部７４に入力する。選択部７４は図示しない制御部から出力された１GHz／２GHz選択信号ＳＥＬが指示する受信機から出力するべースバンド信号を選択し、ガードインターバル除去部７５に入力する。ガードインターバル除去部７５は所定長のガードインターバルを入力信号から削除してＦＦＴ部７６に入力する。ＦＦＴ部７６は１GHz／２GHz選択信号ＳＥＬが１GHzを指示している場合には、NポイントのＦＦＴ処理を行ない、２GHzを指示している場合には、ＭポイントのＦＦＴ処理を行ない、ＦＦＴ演算結果をシリアルに変換して復調部７７に入力する。復調部７７は、入力信号より送信データを復調する。
以上、第３実施例によれば、各バンドにおけるマルチキャリアのサブキャリア数（Ｎ，Ｍ）、またはサブキャリア間隔を異ならせることにより、周波数帯域が高いバンドにおける周波数変動による影響を低減して受信性能を向上し、伝送効率を改善することができる。
以上の実施例では、パイロット長、ガードインターバル長、サブキャリア間隔の１つをバンド毎に、あるいは周波数毎に変えた場合であるが、同時に2以上変更するように構成することもできる。即ち、これらの３つのパラメータの２つの変更を行う全ての組み合わせ、また、３つ変更を行う全ての組み合わせについても採用することができる。
【符号の説明】
【００１３】
１１  変調部
１２  第１のパイロット挿入部
１３  パイロット発生部
１４  １GHz用送信機
１５  アンテナ
１６  第２のパイロット挿入部
１７  ２GHz用送信機
１８  アンテナ
２１  １GHz用受信機
２２  選択部
２４  ２GHz用受信機
２５  パイロット抽出部
２６  チャネル推定部
２７  復調部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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